Resumen de Ensayo para calcular tensiones y deformaciones en la estructura del techo de un silo metálico de 18,34 m de diámetro

A. Ramírez Gómez, Eutiquio Gallego Vázquez, José María Fuentes Pardo, Carlos González Montellano, Carlos Javier Porras Prieto, Francisco Ayuga Téllez

• español

  Los silos metálicos requieren la disposición de una estructura en su parte superior para permitir la fijación de las chapas que forman la cubierta del silo y así soportar las cargas para las que ha sido diseñada. Esta estructura está formada por un sistema reticular de vigas radiales y circunferenciales que desempeñan diversas funciones. Los modelos de cálculo que se emplean asumen la existencia de ciertos supuestos de comportamiento que luego deben verificarse en la práctica. Por esta razón, se diseñó un experimento para obtener las tensiones y desplazamientos verticales producidos en distintos elementos de la estructura del techo de un silo de 18,34 m de diámetro, con objeto de validar los resultados proporcionados por modelos de cálculo numérico. La instrumentación de un silo de estas dimensiones resulta bastante compleja, y requiere tener en cuenta numerosos factores como la selección representativa de los puntos de carga aplicados sobre el techo, la comprobación de las cargas transmitidas o la instalación de los dispositivos adecuados para poder registrar las mediciones necesarias. En los distintos ensayos realizados llegaron a aplicarse simultáneamente cargas sobre la estructura hasta en 54 puntos, mediante el uso de cintas tensoras (eslingas). La comprobación de la carga aplicada se realizó con el uso de 8 dinamómetros. Por otro lado, los desplazamientos verticales sufridos por la estructura, sometida a carga, se comprobaron en 3 puntos alineados con el uso de flexímetros ASM tipo A-WS10-100-R1K-L10, y las tensiones se infirieron a partir de las deformaciones registradas mediante el uso de 8 galgas extensométricas en 4 vigas opuestas de la estructura. Las lecturas procedentes de las galgas extensométricas y de los flexímetros fueron registrados mediante el uso de dataloggers. Los resultados obtenidos con los ensayos fueron comparados con los obtenidos con un programa de cálculo de estructuras mediante el cual se realizó un modelo tridimensional de la estructura. Se observó una buena concordancia en los resultados, siempre que se cumplieran las hipótesis de partida del modelo. El ensayo permitió detectar la presencia de ciertas anomalías en el funcionamiento de algunos elementos del silo, que fueron corroboradas con los modelos de cálculo.

• English

  Steel silos need a structure to assemble the sheets that forms the silo roof. This structure is made of radial and circumferential beams that form a reticulated network and accomplish different functions. On the other hand, numerical models developed to analyse the mechanical behaviour of the elements in the roof structure assume several hypothesis that have to be experimentally checked. This is the reason why an experimental setup was designed in order to obtain the strains and stresses in different components of the roof structure of a silo 18.34 m in diameter. The experimental results were compared to those obtained by the numerical models. The instrumentation of large silos is very complex, and it requires taking into account many factors, e.g., a selection of the places for load application, the verification of the magnitude of the loads applied or the use of adequate equipment for measuring. Different tests were carried out in the roof structure, and loads were applied by using slings at 54 different places. The magnitude of the loads was registered by using 8 dynamometers. On the other hand, the vertical displacements of the loaded structure were measured in 3 different places by using ASM cable actuated position sensors model A-WS10-100-R1K-L10, and stresses were calculated from the measurements of 8 strain gauges placed in 4 radial beams of the roof structure. The results of the experimental tests were compared to those obtained with a numerical model. It was observed a good agreement between both sets of results, if the initial hypothesis of the model were right. The experiments detected some malfunctions in elements of the roof structure, which were also verified with the numerical models.